Les conceptions de séchoirs industriels exigent une attention particulière pour la sécurité

Au début de mes années scolaires, j'étais paresseux et oublieux. Je remettais tout à plus tard, y compris le nettoyage de mes chaussures d'école. Pressé par le temps, je séchais souvent mes chaussures sous la bobine du radiateur d'un vieux réfrigérateur. Bien sûr, cela ne m'épargnait pas les réprimandes de ma mère.

Dans l'un de mes premiers designs électroniques industriels, j'ai fait bien plus que sécher des chaussures. J'ai conçu un contrôleur de sécheur d'air intelligent pour une usine locale de traitement de lait en poudre. Étant nouveau dans le domaine de la fabrication, et spécifiquement dans l'industrie des sécheurs d'air industriels, j'ai appris que la sécurité est la priorité absolue dans la conception matérielle.

En utilisant le bon logiciel, et en vous rappelant continuellement des défis et des contraintes avec lesquels vous travaillez lors de la conception matérielle, vous pouvez également construire un sécheur d'air ou tout matériel dont vous avez besoin pour votre environnement électronique.

Qu'est-ce qu'un Sécheur d'Air Industriel ?

Dans l'air typique que nous respirons, il y a un pourcentage de vapeur d'eau qui peut corroder ou affecter les processus de fabrication. Cela peut également causer une contamination lorsqu'il s'agit de transformation alimentaire. Un sécheur d'air industriel assure que l'air est exempt de vapeur avant d'entrer dans les zones de fabrication.

Un type de séchoir industriel est le séchoir à dessiccant régénératif où des billes de dessiccant sont utilisées pour adsorber l'humidité de l'air. Cela est réalisé par une paire de tours où l'air se trouve dans l'une des tours tandis que les dessiccants sont régénérés dans l'autre. Cela se déroule pendant une période de temps avant que l'air ne soit basculé vers la seconde tour.

Concevoir un contrôleur de séchoir à air industriel

Pour les concepteurs de matériel habitués à concevoir de l'électronique commerciale impliquant des algorithmes complexes, un contrôleur de séchoir à air industriel peut sembler simple. Après tout, il ne s'agit que d'un ensemble de sorties de relais et d'entrées analogiques connectées à un microcontrôleur. Cependant, sous-estimer les préoccupations cachées dans la conception de séchoirs à air peut conduire à des risques de sécurité.

La sécurité est la priorité dans la conception de contrôleur de séchoir à air industriel

Contrôler les vannes

Il y a au moins quatre vannes qui doivent être contrôlées par votre matériel. Du point de vue d'un concepteur, ce sont de simples sorties de relais. Mais ce que le concepteur doit comprendre, c'est que la pression de l'air dans la tour est très élevée et que toute erreur dans la commutation des vannes peut conduire à l'explosion de certains équipements.

Il y a deux aspects critiques de la conception de sortie de relais qui exigent toute votre attention. L'un est lorsque le flux d'air est basculé d'une tour à l'autre. Il est important que la vanne pour la seconde tour soit ouverte avant que la première ne soit fermée. Cela est pour éviter le pic soudain de pression d'air lorsque l'air n'a nulle part où s'écouler.

Bien que les concepteurs matériels aient peu de contrôle sur l'algorithme du firmware, ils peuvent s'assurer que les signaux de relais sont protégés contre toute interférence électrique. Outre le routage des signaux loin des pistes à haute fréquence, il est préférable de s'assurer que les signaux de relais sont tirés vers le haut ou vers le bas afin que les vannes soient ouvertes lorsque les microcontrôleurs entrent dans un état indéfini, même pour une courte période.

Acquisition de valeurs de paramètres précises

Il y a deux paramètres importants pour un sécheur d'air industriel. Le contrôleur doit régulièrement surveiller à la fois la pression et le point de rosée lorsque l'air est adsorbé dans l'une ou l'autre tour. La pression de l'air dans une tour ne doit pas dépasser sa valeur maximale nominale lorsque la vanne régénérative est fermée. Un sécheur d'air fonctionnel devrait avoir le point de rosée qui descend à la valeur souhaitée pendant le processus d'adsorption.

Ces valeurs sont généralement surveillées par des capteurs industriels, tandis que leurs lectures sont acquises par le contrôleur via la Conversion Analogique Numérique (CAN). Travailler avec des signaux analogiques dans un environnement industriel augmente les défis pour un concepteur. L'environnement électrique d'une usine est souvent notoire pour causer des interférences électriques.

Il est important de suivre les meilleures pratiques de conception analogique sur votre PCB. Les pistes doivent être séparées des pistes numériques à haute vitesse ou des pistes d'alimentation et un plan de masse séparé doit être placé sous les composants analogiques pour fournir des lectures de capteurs stables. Vous ne voulez pas que le contrôleur soit insensible à des augmentations anormales de la pression de l'air.

Attendez-vous à rien d'autre que de haute pression avec un sécheur d'air industriel

Perfectionner le Processus de Conception du Contrôleur de Sécheur d'Air Industriel

Concevoir un sécheur d'air industriel qui fonctionne en laboratoire est un jeu d'enfant pour la plupart des concepteurs. Mais en concevoir un qui est sûr et robuste exige un perfectionnisme proche. Un bon concepteur doit être prêt à repartir de zéro, si nécessaire, pour aborder des problèmes potentiels comme les interférences électriques et les pics de pression de l'air.

Lorsque vous avez besoin des meilleurs outils de mise en page, tournez-vous vers l'ensemble complet de fonctionnalités de conception de PCB dans Altium Designer. Des tâches comme le contrôle de moteur et la distribution d'énergie sont faciles à implémenter dans votre mise en page de PCB avec l'ensemble complet de fonctionnalités de mise en page de PCB d'Altium Designer. Lorsque vous avez terminé votre conception et que vous souhaitez envoyer les fichiers à votre fabricant, la plateforme Altium 365 facilite la collaboration et le partage de vos projets.

Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce qui est possible avec Altium Designer sur Altium 365. Commencez votre essai gratuit d'Altium Designer + Altium 365 dès aujourd'hui.